Gépjárművek Üzemanyag ellátó

Átírás

1 Gépjárművek Üzemanyag ellátó Berendezései 5. Előadás Benzinbefecskendezés K-Jetronic D-Jetronic Dr. Szabó József Zoltán Egyetemi docens Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Fszt. 29.

2 Befecskendező rendszerek fejlődése Mechanikus és hidromechanikus rendszerek 1967 D-Jetronic : - külön mechanikus hajtást igénylő közvetlen befecskendező rendszerek (Merci 300SL) a benzin kenőképességének hiánya miatt fulladt kudarcba összerágtak az alkatrészek az adagolóban, mert külön kenéssel sem tudták megoldani 1970 Lucas Mark III : még ugyanezzel a módszerrel próbálkozik, kicsivel hosszabb élettartam Mechanikus befecskendezők külső hajtás nélkül (K-Jetronic, Pierburg, Zenith-CL), ezek hidromechaikus rendszerek, de még elektronika nélkül

3 Befecskendező rendszerek fejlődése Elektronikus vezérlés Bosch D-Jetronic ( ) : D- Druck levegőáram nyomás különbségéből veszi a jelet azaz ebből állapítja meg a motor által beszívott légtömeget. L-Jetronic ( ) : (L luft levegő mennyiség mérés ingaszerű szerkezettel.) L3-Jetronic ( ) : ez volt az első szerkezet, ahol az analóg villamos jelet felváltotta a digitális LH-Jetronic ( ) : - légmennyiség mérés hődrótos megoldása, gyakorlatilag már ezt is elektronikus úton oldják meg KE-Jetronic ( ) : : gyakorlatilag elektronikusan rezgették a szerkezetet a tolattyúk beragadásának kiküszöbölésére, a mechanika hasonló, elektronikus a vezérlés is Mono-Jetronic ( ) : a mono arra utal, hogy egy polasztó szolgál ki minden hengert nem biztos, hogy minden henger egyforma mennyiséget kap

4 Befecskendező rendszerek fejlődése, teljes elektronikus vezérlés Ezekre a berendezésekre az jellemző, hogy nem csak a befecskendezést, hanem az egész autóra kiterjedő összes elektronikus szenzort és aktort (váltó, hőmérséklet szondák, motor és kerék fordulatszám, λ-szonda, féknyomás, stb.) egy számítógép irányít és optimalizálja a különféle rendszerek működését. Bosch M Motronic ( ) KE-Motronic ( ): - KE-Jetronic átalakítása Mono-Motronic ( ): ME-Motronic ( ): - itt vezették be az E-gázt MED-Motronic ( ):

5 A Lucas cég mechanikus hajtást igénylő D-Jetronic benzin befecskendező rendszere A benzinbefecskendezés elterjedése a Daimler Benz cég nevéhez kötődik, a Mercedes Benz 300 SL Boschbefecskendezővel. A Bosch EP/ZEA 2KL típusú benzinbefecskendező rendszer már a múlt-hoz tartozónak számít, mégis célszerű megismerni. Ezt a rendszert építették a Mercedes 220 SE és 300 SE típusú gépkocsikba. A Bosch EP mechanikus befecskendezés vázlatát. A befecskendezőszivattyút tengelykapcsoló szerkezetén át a motor forgatta A Bosch cégen kívül sorozatgyártású, gépkocsikba épített benzinbe-fecskendező berendezéseket még a Simms, Scintilla, Pierburg és Lucas cégek is gyártottak

6 Mechanikus befecskendezés Bosch-rendszerű benzinbefecsken dező rendszer főbb alkatrészei

7 A K-Jetronic benzinbefecskendező rendszer

8 A K-Jetronic rendszer A K-Jetronic-ot eredetileg tisztán mechanikusan működő, hajtás nélküli rendszerként tervezték, amely az üzem anyagot a motor által beszívott levegőmenynyiségnek megfelelően, folyamatosan adagolja. Ma már ez a befecskendező rendszer kiegészítő elektronikus egységgel a lambdaszabályozást is lehetővé teszi.

9 A hidromechanikusan vezérelt K-Jetronic rendszer felépítése

10 A K-Jetronic rendszer működése A folyamatosan működő 3 villamos tüzelő- anyag-szivattyú szállítja a benzint a 4 tüzelőanyag-tárolón keresztül az 5 benzinszűrőn át a 2 tüzelőanyag-tartály-ból az 1 mennyiségszabályozóhoz és elosztóhoz. A villamos tüzelőanyag-szivattyú 4,70 kpa rendszernyomást hoz létre, amelyet a 6 rendszernyomás-szabályozó állandó értéken tart, és a felesleges benzin visszafolyik a 2 tartályba. A 7 rugóterhelésű befecskendező szelep 330 kpa nyomásnál nyit, így a benzin a nyitott befecskendezőn keresztül bejut a

11

12 A K-Jetronic rendszer jellemzői Bosch K-Jetromc mechanikus vezérlésű (kisnyomású) szívócső-befecskendező rendszer. A befecskendező szelep a befecskendezés folyamán végig nyitva marad. A befecskendezési nyomás állandó marad, amiért a rendszer a K-Jetronic (K = konstans befecskendezés) nevet kapta. A benzin adagolását 7 tüzelőanyag mennyiség-szabályozó és -elosztó végzi. A vezérlődugattyú a hengerszámmal megegyező számú, 0,2 mm keskeny vezérlőhornyokkal ellátott hengerben mozog.

13 A K-Jetronic rendszer jellemzői A vezérlődugattyú a keskeny vezérlőhornyokból mindig éppen annyi keresztmetszetet hagy szabadon, amely elegendő az adott üzemállapotban befecskendezett benzinmennyiség átáramlására. Ahhoz, hogy csak a rés magassága határozza meg a szállított benzin mennyiségét, a résen a benzinnek állandó sebességgel kell átáramlani a rés szabad hosszától függetlenül. Ezt a nyomáskülönbség-szeleppel lehet elérni, amely a vezérlőnyílásokon 10 kpa állandó nyomáskülönbséget tart fenn. A tüzelőanyagmennyiség-szabályozó és -elosztó szerkezeten a motor hengereinek számával megegyező számú vezérlőnyílás és nyomáskülönbség-szelep van.

14 Vezérlőhüvely vezérlő-élekkel és vezérlődugattyúval 1 ház; 2 vezérlődugattyú; 3 vezérlőrés; 4 vezérlőél; 5 a hálózati nyomás bevezetése; 6 hatásos vezérlőnyomás; 7 csatlakozás a nyomáskülönbségszelepekhez; 8 a vezérlődugattyú felfekvése a levegőfogyasztás-mérő tűgörgős csapágyán

15 Tüzelőanyagmennyiségszabályozó és -elosztó a nyomáskülönbség-szelepekkel 1 benzinhozzávezetés; 2 nyomáskülönbség szelep felső kamrája; 3 befecskendezőhöz; 4 vezérlődugattyú; 5 vezérlőél, fojtás; 6 szeleprugó; 7 mernbrán; 8 nyornáskülönbségszelep alsó kamrája

16 A beszívott levegő mennyiségének mérését és a légviszonyt meghatározó szerkezetek működése

17 Levegőmennyiség-mérő 1 légtorok; 2 torlasztótárcsa; 3 tehermentesítő gallér; 4 keverékszabályozó csavar; S ellensúly; 6 forgópont (tengely); 7 himba; 8 laprugó

18 Rendszernyomás-szabályozó a) nyugalmi helyzet; b) működés közben; 1 nyomáshozzávezetés; 2 tömítés; 3 visszafolyás a tartályba; 4 dugattyú; 5 szabályozórugó

19 A rendszer felépítése, a rendszernyomást meghatározó szerkezeti elemek

20 Tüzelőanyag szivattyú A villamos tüzelőanyag-szivattyú 4,70 kpa rendszernyomást hoz létre, amelyet a rendszernyomás-szabályozó állandó értéken tart, és a felesleges benzin visszafolyik a 2 tartályba.

21 A hidraulika rendszer felépítése, a rendszernyomás, vezérlési nyomás, nyomásdifferencia nyomásértékének jelentősége és azt meghatározó szerkezeti elemek

22 Benzin tároló (hidraulikus akkumulátor) I rugótér; 2 rugó; 3 ütközőváll; 4 membrán; 5 tárolótér; 6 terelőlemez; 7 benzin be; 8 benzin ki

23 A rendszer felépítése, a rendszernyomást meghatározó szerkezeti elemek Forrás: BOSCH

24 Befecskendező-szelep a) zárt szelep; b) nyitott szelep; 1 szelepház; 2 szűrő; 3 szeleptű; 4 szelpü1és

25 A rendszer felépítése, a rendszernyomást meghatározó szerkezeti elemek

26 A rendszer felépítése, a rendszernyomást meghatározó szerkezeti elemek

27 Kisebb vezérlőnyomás a torlasztó tárcsán kisebb ellenerőt jelent, ezért azonos levegőmennyiség esetén magasabban áll, a vezérlődugattyú magasabb rést hagy szabadon, a beszívott keverék dúsabb.

28 Ütközőszelepes rendszernyomásszabályozó szerkezet és hidegindító porlasztó szelep Hidegindításnál a villamos vezérlésű 13 indítóbefecskendezőszelep a benzint fecskendez a gyűjtőcsőbe

29 A rendszer működése hideg és meleg indításkor, bemelegedéskor, alapjáraton, részterhelésen, teljes terhelésen és gyorsításkor

30 Hő-idő kapcsoló, pótlevegő tolattyú Az indító befecskendező szelep nyitását és zárását a motor hűtőrendszeréhez csatlakoztatott hő idő kapcsoló vezérli Tekintettel arra, hogy hidegindításkor és bemelegítés folyamán a motor belső súrlódása nagyobb,mint meleg motornál, a motorba jutó keveréket a pótlevegő-tolózár szabályozza A tolózárat a motor felmelegítésével egyidejűleg villamos fűtésű ikerfém lassan zárja.

31 A rendszer működése hideg és meleg indításkor, bemelegedéskor, alapjáraton, részterhelésen, teljes terhelésen és gyorsításkor Forrás: BOSCH

32 A rendszer működése hideg és meleg indításkor, bemelegedéskor, alapjáraton, részterhelésen, teljes terhelésen és gyorsításkor A pótlevegő tolattyú hideg és üzemmeleg állásban Forrás: BOSCH 1 Zárótolattyú (blende) 2 Pótlevegő áramlási keresztmetszete 3 Bimetáll a fűtőtekerccsel

33 Az elektromosan vezérelt és működtetett alkatrészek kapcsolási rajza Forrás: BOSCH

34

35 A berendezés három együttműködő rendszerből áll: a tüzelőanyag-, a levegő- és az elektronikus rendszerből Elektronikus vezérlésű benzinbefecskendezés D-Jetronic rendszer szakaszosan működő rendszer. A motor tüzelőanyag-szükséglete szempontjából fontos információkat érzékelőkkel jelekké alakítja át A D-Jetronic ezeket a jeleket feldolgozza, majd meghatározza a befecskendező szelep nyitási idejét alapjellemzője a motor szívócső depressziója. A D betű a depresszióra utal (a német Differenz a Pd depresszióra vonatkozó különbséget jelenti

36

37 A tüzelőanyag -rendszer A 2 villamos tüzelőanyag-szivattyú a benzint a 3 finomszűrőn keresztül a hengerszámmal azonos számú 4 villamos befecskendező-szelephez nyomja. Ugyanebbe a tüzelőanyag körbe csatlakozik az 5 tüzelőanyagnyomásszabályozó amely a nyomást kb. 200 kpa értéken tartja és a 6 villamos indítószelep. A tüzelőanyag szivattyú görgőcellás. Állandó gerjesztésű villamos motor hajtja, amelynek forgórészét benzin veszi körül. Kialakítása a hasonló a K- Jetronichoz. A szivattyú 60%-kal több benzint szállít, mint amit a legnagyobb fordulatszám és terhelés esetén a motor igényel. A felesleges mennyiség, az - 5 nyomás szabalyozó szelepen át jut vissza a tüzelőanyag-tartályba

38 Elektromágneses befecskendezőszelep A tüzelőanyagot elektromágneses befecskendező szelepen keresztül a szívó- szelep elé fecskendezik. A szelepnél mérhető feszültség 3 V, mivel a kis induktivitású tekercs, rövid meghúzási ideje így érhető el. A szelep nyitási lökete 0,15 ± 0,05 mm, az átáramló benzinmennyiséget a nyitás ideje szabja meg. típustól függően 200 kpa nyomáson a szállítás cm 3 /min. A szelepek teflonbevonatúak a kokszosodás elkerülése miatt.

39 Tüzelőanyag-nyomásszabályozó működése 1 tüzelőanyag-bevezetés; 2 visszafolyás a tüzelőanyagtartályba; 3 szeleptartó; 4 membrán; 5 rugó; 6 nyomás-beállitó csavar; 7 szelep; 8 rugótáiyér A tüzelőanyag-nyomásszabályozó gépjárműtípustól függően a benzint a hálózatban kpa nyomáson tartja. A rugóerő és ezzel a hálózati nyomás beállítható.

40 Az elektronikus rendszer Az elektronikus egység analóg elektromos jeleket kap a: Szívócső gyűjtőcsonk abszolút nyomásáról (a 11 szívócső depresszió-érzékelőtől); a motor fordulatszámáról (a 18 gyújtáselosztótól); a beszívott levegő hőmérsékletéről (a 7 hőmérséklet-érzékelőtől); a hűtőfolyadék és a motor hőmérsékletéről (12, 13 érzékelőtől); a pillangószelep helyzetéről és mozgásáról (a 10 pillangószelepkapcsolótól); a motor indítási folyamatáról; a befecskendezés időpontjáról. Ezeket a jeleket az elektronikus vezérlőkészülék feldolgozza és megadja a befecskendező szelep nyitási idejét, tehát a befecskendezett tüzelőanyag mennyiségét. A befecskendezési időt elsősorban két tényező határozza meg, a többi érzékelő ezt az időt csak megfelelően korrigálja. A két tényező: A motor terhelési jellemzője (a 11 nyomásérzékelő); a motor fordulatszáma (a 18 gyújtáselosztó megszakítója).